JP2020139946A - Scan unit for scanning angle scale and angle measuring device having the same - Google Patents

Scan unit for scanning angle scale and angle measuring device having the same Download PDF

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Abstract

To provide a scan unit for scanning an angle scale, and an angle measuring device having the scan unit.SOLUTION: A scan unit 1 includes: a substrates 1.4 having a first surface; a detector 1.1 for generating a signal which depends on the position of an angle; and an evaluation electronic apparatus 1.2 including an electronic part. The electronic part of the evaluation electronic apparatus is surrounded by a casting compound 1.5, and the scan unit includes an electric interface 1.3 for establishing a connection from the evaluation electronic apparatus to a subsequent electronic apparatus. The detector, the electronic part, and the electronic interface are arranged on a first surface 1.41 of the substrate. The electronic part and the electronic interface are located further away from the shaft A of rotation than the detector is. The casting compound is arranged around the first surface of the substrate to the shaft of rotation.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

角度測定装置は、例えば互いに対して相対的に回転可能な2つの機械部品の角度位置を決定するためのロータリーエンコーダにおいて使用される。
誘導角度測定装置の走査ユニットでは、導体路の形状の励磁巻線および受信巻線が、多くの場合、例えばエンコーダの固定子に固定接続されている回路基板などの共通の基板に被着される。この基板に対向して別の構成部材があり、角度スケールとしてのこの構成部材上に、周期的に間隔をあけた分割構造としての導電性面が被着されており、導電性面はロータリーエンコーダの回転子に回転不動に接続されている。励磁場が励磁巻線に印加されると、回転子と固定子との間の相対回転中に、角度位置に応じた信号が受信巻線または受信コイルに生成される。そしてこれらの信号は、評価電子機器においてさらに処理される。
Angle measuring devices are used, for example, in rotary encoders for determining the angular positions of two mechanical parts that are rotatable relative to each other.
In the scanning unit of the induction angle measuring device, the exciting winding and the receiving winding in the shape of the conductor path are often adhered to a common substrate such as a circuit board fixedly connected to the stator of the encoder. .. There is another component facing the substrate, and a conductive surface as a periodically spaced split structure is adhered to this component as an angle scale, and the conductive surface is a rotary encoder. It is connected to the rotor of the rotary. When an exciting magnetic field is applied to the exciting winding, a signal corresponding to the angular position is generated in the receiving winding or the receiving coil during the relative rotation between the rotor and the stator. These signals are then further processed in the evaluation electronic device.

原則として、一体型ベアリングを備えた角度測定装置と、一体型ベアリングを備えていない角度測定装置(以下、ベアリングレス角度測定装置と呼ぶ)とは区別される。一体型ベアリングを備えた角度測定装置は、通常、比較的小さい転がりベアリングを有しているため、互いに対して相対的に回転可能な部材グループ、特に走査ユニットおよび角度スケールは、該当する角度測定装置内の定義された軸方向および半径方向の位置に互いに対して相対的に配置されている。これに対して、(電動)モータなどの機械に取り付ける際のベアリングレス角度測定装置の場合、互いに対して回転可能な部材グループが正しい位置に、特に互いに対して正しい軸距離で固定されることに注意する必要がある。該当するする機械またはモータは作動中に頻繁に発熱するため、角度測定装置、特に走査ユニットは、そのコンポーネントが過度の温度に曝されていないように構成されていると有利である。 As a general rule, an angle measuring device having an integrated bearing and an angle measuring device not having an integrated bearing (hereinafter referred to as a bearingless angle measuring device) are distinguished from each other. Angle measuring devices with integrated bearings typically have relatively small rolling bearings, so member groups that are rotatable relative to each other, especially scanning units and angle scales, are the corresponding angle measuring devices. They are located relative to each other at their defined axial and radial positions within. On the other hand, in the case of a bearingless angle measuring device for mounting on a machine such as an (electric) motor, the members that can rotate with respect to each other are fixed at the correct position, especially with the correct axial distance with respect to each other. You need to be careful. Since the machine or motor in question generates heat frequently during operation, it is advantageous that the angle measuring device, especially the scanning unit, be configured so that its components are not exposed to excessive temperature.

EP3355032A1には、支持基板を有する角度測定装置が記載されており、検出器信号の評価電子機器は、検出器に対向する基板側に配置されている。 EP3355032A1 describes an angle measuring device having a support substrate, and an electronic device for evaluating a detector signal is arranged on the substrate side facing the detector.

EP3355032A1EP3355032A1

本発明の基礎となる課題は、経済的に製造可能であり、その取り付けに関して利点を有する走査ユニットを生成することである。 An underlying task of the present invention is to produce a scanning unit that is economically manufacturable and has advantages in its mounting.

この課題は、本発明によれば、請求項1の特徴によって解決される。
それによれば、本発明は、角度スケールを走査するための角度測定装置用走査ユニットを含み、その結果、走査ユニットと角度スケールとの間の相対的な角度位置を回転軸の周りで規定することができる。走査ユニットは、第1の表面を有する基板を含む。加えて、走査ユニットは、角度位置に依存する信号を生成するのに適した、少なくとも1つの検出器を含む。また、走査ユニットは、信号を評価するために少なくとも1つの検出器に電気的に接続された複数の電子部品を含む評価電子機器を含む。加えて、評価電子機器の電子部品は、注型コンパウンドに囲まれている。さらに、走査ユニットは、評価電子機器から後続の電子機器への接続を確立するための電気インターフェースを含む。少なくとも1つの検出器と、電子部品と、電気インターフェースとは、基板の第1の表面上に配置されている。電子部品と電気インターフェースとは、これらが少なくとも1つの検出器よりも回転軸からさらに離れて位置付けられているように配置されている。注型コンパウンドは、回転軸に対して基板の第1の表面に周回して配置されているため、特に電子部品と電気インターフェースとは、注型コンパウンドに対して軸方向内側に位置して配置されている。
According to the present invention, this problem is solved by the feature of claim 1.
According to it, the present invention includes a scanning unit for an angle measuring device for scanning an angle scale, and as a result, a relative angular position between the scanning unit and the angle scale is defined around an axis of rotation. Can be done. The scanning unit includes a substrate having a first surface. In addition, the scanning unit includes at least one detector suitable for generating signals that depend on the angular position. The scanning unit also includes an evaluation electronic device that includes a plurality of electronic components that are electrically connected to at least one detector to evaluate the signal. In addition, the electronic components of the evaluation electronics are surrounded by a casting compound. In addition, the scanning unit includes an electrical interface for establishing a connection from the evaluation electronics to subsequent electronics. The at least one detector, the electronic component, and the electrical interface are arranged on the first surface of the substrate. The electronic components and the electrical interface are arranged so that they are positioned further away from the axis of rotation than at least one detector. Since the cast compound is arranged around the first surface of the substrate with respect to the rotation axis, in particular, the electronic component and the electrical interface are arranged axially inward with respect to the cast compound. ing.

角度依存信号は、特に、角度スケールと走査ユニットとの間の相対的な角度位置に関する情報を含む信号である。
電気インターフェースという用語は、直接接触する、すなわち互いに接触する複数の導電性部材間の導電性接続と理解されるべきである。これは、例えば、プラグイン装置またはケーブルダイレクト接続などの電気的結合装置であり得る。
Angle-dependent signals are, in particular, signals that include information about the relative angular position between the angular scale and the scanning unit.
The term electrical interface should be understood as a conductive connection between a plurality of conductive members that are in direct contact, that is, in contact with each other. This can be, for example, a plug-in device or an electrical coupling device such as a direct cable connection.

注型コンパウンドが回転軸に対して周回して配置されているという表現は、以下では、注型コンパウンドが、例えば閉じた状態で、軸周りを360°周回して配置されていることを表す。同様に、この表現は、周回型セグメントによる注型コンパウンドの開放された状態での配置を意味することもできるため、この場合、注型コンパウンドが軸周りを約270°、180°、または120°周回して配置されている。同様に、この表現には、注型コンパウンドが断続的に、軸周りを360°周回して配置されている配置構成も含まれている。 The expression that the casting compound is arranged around the axis of rotation means that the casting compound is arranged around the axis by 360 ° in a closed state, for example. Similarly, this expression can also mean the open placement of the cast compound by the orbiting segment, in which case the cast compound is approximately 270 °, 180 °, or 120 ° around the axis. It is arranged around. Similarly, the expression also includes an arrangement in which the casting compound is intermittently arranged around the axis by 360 °.

注型コンパウンドは、特に、1つのリングセグメントまたは複数のリングセグメントからなる、例えば閉じた、または開いた、または断続的なリングとして、リング形状または円環形状で構成されている。 The cast compound is configured in a ring or ring shape, in particular as a ring consisting of one ring segment or a plurality of ring segments, eg, a closed, open or intermittent ring.

基板は、有利には少なくとも0.5mmの厚さを有する。特に、基板は、検出器、評価電子機器、およびインターフェースの支持体として機能するだけでなく、機械的な支持要素として構成されていることもできる。特にこの態様では、基板は、少なくとも0.5mmの厚さを持つ金属層を有することができるため、金属層は支持要素として機能する。同時に、このように構成された基板は、特に評価電子機器の領域からの熱を比較的うまく放散できる。 The substrate preferably has a thickness of at least 0.5 mm. In particular, the substrate can not only function as a support for detectors, evaluation electronics, and interfaces, but can also be configured as a mechanical support element. In particular, in this aspect, the substrate can have a metal layer having a thickness of at least 0.5 mm, so that the metal layer functions as a supporting element. At the same time, the substrate thus constructed can dissipate heat relatively well, especially from the area of the evaluation electronic device.

基板は、有利には平坦であるように、すなわち湾曲しないように構成されている。
本発明のさらなる形態では、基板は、第1の表面に対向して配置されている第2の表面を有し、第2の表面には電子部品、および/またはインターフェース、および/または検出器が配置されていない。特に、第2の表面は、略平坦または略滑らかな面であってよい。例えば、基板の第2の表面は、同時にハウジング部分またはモータのハウジング外側面の一部として機能することができる。
The substrate is configured to be advantageously flat, i.e. not curved.
In a further embodiment of the invention, the substrate has a second surface that is located opposite the first surface, with electronic components and / or interfaces and / or detectors on the second surface. Not placed. In particular, the second surface may be a substantially flat or substantially smooth surface. For example, the second surface of the substrate can simultaneously function as a housing portion or part of the outer surface of the motor housing.

走査ユニットは、有利には誘導原理によって動作するように構成されている。特に、この場合、検出器は少なくとも1つの受信巻線として構成されている。
本発明のさらなる形態では、走査ユニットは、基板の第1の表面に配置されている少なくとも1つの励磁巻線を有する。
The scanning unit is advantageously configured to operate on an inductive principle. In particular, in this case, the detector is configured as at least one receiving winding.
In a further embodiment of the invention, the scanning unit has at least one exciting winding located on the first surface of the substrate.

基板は、有利には、シール要素の半径方向外側に配置されている少なくとも1つの取付要素を有する。例えば、取付要素は、穴またはクリップとして構成されていることができる。シール要素は、例えば、基板上に加硫された例えばOリングまたはシールコードであり得る。 The substrate advantageously has at least one mounting element located radially outward of the sealing element. For example, the mounting element can be configured as a hole or clip. The sealing element can be, for example, an O-ring or seal cord vulcanized onto the substrate.

基板は、有利には、注型コンパウンドの半径方向外側に延びる縁部領域を有する。特に、縁部領域は、注型コンパウンドの周囲を中断することなく周回して延びているため、注型コンパウンド全体の半径方向外側に基板の縁部領域がある。特に、基板は、縁部領域に配置されている少なくとも1つの取付要素を有することができる。 The substrate advantageously has an edge region extending radially outward of the casting compound. In particular, since the edge region extends around the casting compound without interruption, the edge region of the substrate is radially outside the entire casting compound. In particular, the substrate can have at least one mounting element located in the edge region.

さらなる一態様によれば、本発明は、走査ユニットおよび角度スケールを備えた角度測定装置を含み、角度スケールは、走査ユニットに対して相対的に回転軸を中心として又はその周りで回転可能に配置されており、走査ユニットと角度スケールとの間の相対的な角度位置が測定可能又は決定可能である。ここで、走査ユニットは、角度スケールに対して相対的に軸方向にずれて配置されている。 According to a further aspect, the invention includes an angle measuring device comprising a scanning unit and an angle scale, the angle scale being rotatably arranged around or around a rotation axis relative to the scanning unit. The relative angular position between the scanning unit and the angular scale is measurable or measurable. Here, the scanning units are arranged so as to be axially offset relative to the angular scale.

角度スケールは、有利には、注型コンパウンドの半径方向内側に配置されている。特に、注型コンパウンドの軸方向延伸に対する軸方向のずれは非常に小さいため、注型コンパウンドは角度スケールの半径方向外側に配置されている。すなわち、角度スケールは、注型コンパウンドによって周回して囲まれた(空気)体積に軸方向に入り込む。 The angular scale is advantageously located radially inside the casting compound. In particular, since the axial deviation of the casting compound with respect to the axial stretching is very small, the casting compound is arranged radially outside the angular scale. That is, the angular scale axially enters the (air) volume enclosed by the casting compound.

本発明のさらなる一形態によれば、角度測定装置は、誘導角度測定装置として構成されている。
本発明のさらなる形態では、角度スケールは、一定の間隔で又は周期的な間隔で分割構造としての導電性面を有する。
According to a further aspect of the present invention, the angle measuring device is configured as a guided angle measuring device.
In a further embodiment of the invention, the angular scale has a conductive surface as a split structure at regular or periodic intervals.

角度スケールは、有利には、一定の間隔で又は周期的な間隔で分割構造としの凸凹を有する導電性材料で形成、作成、又は製造されている。これらの配置構成は、特に走査ユニットが誘導原理によって動作する場合に使用できる。 The angular scales are advantageously formed, made or manufactured of a conductive material having irregularities as a split structure at regular or periodic intervals. These arrangements can be used, especially when the scanning unit operates by the induction principle.

角度測定装置は、有利にはベアリングなしで構成されている。
誘導角度測定装置は、角度スケールがその周囲の大部分にわたって、走査ユニットまたは受信巻線によって走査可能に構成されている場合が多く、したがって角度依存信号を生成できる。代替的に、角度測定装置は、角度スケールが全周にわたって分布する複数の走査点によって走査されるように構成することができる。
The angle measuring device is advantageously configured without bearings.
Induction angle measuring devices are often configured so that the angle scale can be scanned by a scanning unit or receiving winding over much of its surroundings and thus can generate angle dependent signals. Alternatively, the angle measuring device can be configured such that the angle scale is scanned by a plurality of scanning points distributed over the entire circumference.

本発明の有利な形態は、従属請求項に記載されている。
本発明にかかる走査ユニットのさらなる詳細および利点は、添付の図面を参照した一実施例の以下の説明から分かる。
An advantageous form of the present invention is described in the dependent claims.
Further details and advantages of the scanning unit according to the present invention can be seen in the following description of an embodiment with reference to the accompanying drawings.

走査ユニットの上面図である。It is a top view of the scanning unit. 走査ユニットの詳細図である。It is a detailed view of a scanning unit. 走査ユニットの断面図である。It is sectional drawing of a scanning unit. 走査ユニットを備えた角度測定装置の断面図である。It is sectional drawing of the angle measuring apparatus provided with a scanning unit. 角度測定装置の上面図である。It is a top view of the angle measuring device.

図面には、角度スケール2(例えば図4を参照)を走査するための角度測定装置における走査ユニット1のための一実施例が示されており、走査ユニット1と角度スケール2との間の回転軸A周りの相対的な角度位置は、角度測定装置によって決定できる。したがって、走査ユニット1は、とりわけ、必然的に第1の表面1.41および第1の表面1.41に対向する第2の表面1.42を有する基板1.4(図2を参照)を含む。加えて、提示された実施例の、略平坦で正方形の基板1.4は、比較的中実の金属層1.44も有しており、金属層1.44はここでは1.0mmの厚さdを有する。この金属層1.44上に、例えばラッカーまたはフィルムなどの例えばポリイミド層として構成された電気絶縁層または誘電層1.45がある。誘電体層1.45は、金属層1.44に比べて薄く、提示された実施例では20μmの厚さを有する。したがって、ここでは、基板1の厚さDは1.02mmである。誘電体層1.45上には導体路が作成される。 The drawing shows an embodiment for a scanning unit 1 in an angle measuring device for scanning an angle scale 2 (see, eg, FIG. 4), the rotation between the scanning unit 1 and the angle scale 2. The relative angular position around the axis A can be determined by the angle measuring device. Therefore, the scanning unit 1 particularly comprises a substrate 1.4 (see FIG. 2) having a first surface 1.41 and a second surface 1.42 inevitably opposed to the first surface 1.41. Including. In addition, the substantially flat, square substrate 1.4 of the presented embodiment also has a relatively solid metal layer 1.44, which here is 1.0 mm thick. Has d. On the metal layer 1.44, there is an electrically insulating layer or a dielectric layer 1.45 configured as, for example, a polyimide layer such as a lacquer or a film. The dielectric layer 1.45 is thinner than the metal layer 1.44 and has a thickness of 20 μm in the presented examples. Therefore, here, the thickness D of the substrate 1 is 1.02 mm. A conductor path is created on the dielectric layer 1.45.

提示された実施例では、走査ユニット1は、誘導測定原理に基づいている。したがって、第1の表面1.41に配置されている検出器1.1は、複数の受信巻線1.11として構成されている。加えて、複数の励磁巻線1.12が第1の表面1.41に配置されている。提示された実施例では、受信巻線1.11および励磁巻線1.12は、回転軸Aの周りに略同心円状に配置されている。 In the presented embodiment, the scanning unit 1 is based on the induction measurement principle. Therefore, the detector 1.1 arranged on the first surface 1.41 is configured as a plurality of receiving windings 1.11. In addition, a plurality of exciting windings 1.12 are arranged on the first surface 1.41. In the presented embodiment, the receiving winding 1.11 and the exciting winding 1.12 are arranged substantially concentrically around the rotation axis A.

検出器1.1によって生成できる信号は、導体路を介して伝送され、評価電子機器1.2において処理できる。図5には、例えば、基板1.4上の環状領域に取り付けられている評価電子機器1.2の電子部品1.21が示されている。さらに、基板1.4上にインターフェース1.3が取り付けられており、これは、ここではプラグコネクタまたは電気結合部として構成されており、特に、複数の電気接点1.32を包含する接点支持体1.31を有する(図3)。したがって、後続の電子機器への接続ケーブルをインターフェース1.3に接続できる。 The signal generated by the detector 1.1 is transmitted via the conductor path and can be processed by the evaluation electronic device 1.2. FIG. 5 shows, for example, the electronic component 1.21 of the evaluation electronic device 1.2 mounted in the annular region on the substrate 1.4. Further, an interface 1.3 is mounted on the substrate 1.4, which is configured here as a plug connector or an electrical coupling part, in particular a contact support comprising a plurality of electrical contacts 1.32. It has 1.31 (Fig. 3). Therefore, the connection cable to the subsequent electronic device can be connected to the interface 1.3.

評価電子機器1.2の電子部品1.21と、インターフェース1.3またはコンタクト支持体1.31との両方が、基板1.4上に取り付けられた後に鋳造され、図1にかかるリング状注型コンパウンド1.5が生じる。図5には、評価電子機器1.2の電子部品1.21を表すために、リング状注型コンパウンド1.5の1つのセグメントを開けて示している。 Both the electronic component 1.21 of the evaluation electronics 1.2 and the interface 1.3 or the contact support 1.31 are cast after being mounted on the substrate 1.4 and the ring-shaped note according to FIG. Mold compound 1.5 is produced. In FIG. 5, one segment of the ring-shaped cast compound 1.5 is opened to represent the electronic component 1.21 of the evaluation electronic device 1.2.

提示された実施例では、図では開けられていない領域の注型コンパウンド1.5の体積内に、評価電子機器1.2のさらなる電子部品1.21がある。したがって、注型コンパウンド1.5は、回転軸Aに対して周回して、基板1.4の第1の表面1.41上に配置されている。注型コンパウンド1.5の内縁および注型コンパウンド1.5の外縁は面取りされるように構成されており、注型コンパウンド1.5の外縁はシール要素1.7の半径方向の支持を形成する。提示された実施例では、シール要素1.7はOリングとして構成されている。シール要素1.7は、注型コンパウンド1.5に対して半径方向に支持されている(図4)。 In the presented embodiment, within the volume of the cast compound 1.5 in an area not open in the figure, there is an additional electronic component 1.21 of the evaluation electronics 1.2. Therefore, the casting compound 1.5 orbits with respect to the rotation axis A and is arranged on the first surface 1.41 of the substrate 1.4. The inner edge of the casting compound 1.5 and the outer edge of the casting compound 1.5 are configured to be chamfered, and the outer edge of the casting compound 1.5 forms a radial support for the sealing element 1.7. .. In the presented embodiment, the seal element 1.7 is configured as an O-ring. The seal element 1.7 is radially supported with respect to the casting compound 1.5 (FIG. 4).

代替的に、注型コンパウンドの外縁がアンダーカットを有してもよいため、このアンダーカットでOリングが特に軸方向に保持される。
角度測定装置は、走査ユニット1および角度スケール2を含み、走査ユニット1および角度スケール2は、回転軸Aの周りで互いに対して相対的に回転可能に配置されている。相対的な回転可能性を得るために、現在の角度測定装置には一体型ベアリング、すなわち、転がりベアリングまたは滑りベアリング(ベアリングなしの角度測定装置)は設けられていない。むしろ、走査ユニット1は第1の機械部品に取り付けられ、角度スケール2は第2の機械部品に取り付けられる。ここで、第1の機械部品は、第2の機械部品に対して相対的に回転可能に配置されている。走査ユニット1および角度スケール2は、空隙によって分離されて互いに対向している。
Alternatively, the outer edge of the casting compound may have an undercut, which holds the O-ring particularly axially.
The angle measuring device includes a scanning unit 1 and an angle scale 2, and the scanning unit 1 and the angle scale 2 are arranged so as to be rotatable relative to each other around the rotation axis A. In order to obtain relative rotational potential, current angle measuring devices are not provided with integrated bearings, i.e. rolling bearings or sliding bearings (bearingless angle measuring devices). Rather, the scanning unit 1 is attached to the first mechanical component and the angle scale 2 is attached to the second mechanical component. Here, the first mechanical component is arranged so as to be rotatable relative to the second mechanical component. The scanning unit 1 and the angle scale 2 are separated by a gap and face each other.

走査ユニット1は、挿入物1.6が固定されている穴1.43を用いて第1の機械部品に、例えばねじ接続によって取り付けることができる。第1の機械部品は、特にモータのハウジングであり得る。基板1.4または金属層1.44は、支持要素として機能し、例えば、同時にモータのハウジング用のカバーとして機能することができる。電子部品も、インターフェースまたは検出器も、第2の表面1.42に配置されていないため、第2の表面1.42はモータの外側面の一部として適している。 The scanning unit 1 can be attached to the first mechanical component using, for example, a screw connection, using the hole 1.43 to which the insert 1.6 is fixed. The first mechanical component can be, in particular, the housing of the motor. The substrate 1.4 or the metal layer 1.44 can function as a support element and, for example, can simultaneously function as a cover for the motor housing. No electronic components, interfaces or detectors are located on the second surface 1.42, so the second surface 1.42 is suitable as part of the outer surface of the motor.

モータのハウジングは、シール要素1.7が押し付けられる周回壁を有することができる。
角度測定装置の角度スケール2上には、シャフト2.1が、例えば機械シャフトまたはモータシャフトに固定して回転不動に取り付けるために回転不動に取り付けられている。角度スケール2は、導電性および非導電性領域、すなわち異なる導電性の領域が周期的順序で、かつ同じ分割ステップで設けられているリング状の回路基板からなる。シャフト2.1を備えた角度スケール2は、多くの場合回転子とも呼ばれ得る。
The housing of the motor can have an orbital wall to which the sealing element 1.7 is pressed.
On the angle scale 2 of the angle measuring device, a shaft 2.1 is mounted rotationally immovably in order to be fixedly attached to, for example, a mechanical shaft or a motor shaft. The angular scale 2 comprises a ring-shaped circuit board in which conductive and non-conductive regions, that is, different conductive regions are provided in a periodic order and in the same dividing step. The angle scale 2 with the shaft 2.1 can often be referred to as a rotor.

走査ユニット1上の励磁巻線1.12によって、角度測定装置の動作中に均一な交番磁界が生成され、これはシャフト2.1の角度位置または回転角度に応じて、角度スケール2によって変調される。走査ユニット1上にもある受信巻線1.11では、変調電磁場によって角度依存信号が生成される。 The exciting winding 1.12 on the scanning unit 1 generates a uniform alternating magnetic field during the operation of the angle measuring device, which is modulated by the angle scale 2 depending on the angular position or rotation angle of the shaft 2.1. To. In the receiving winding 1.11 which is also on the scanning unit 1, an angle-dependent signal is generated by the modulated electromagnetic field.

提示された実施例では、角度測定装置は、いわゆる全周走査によって構成されている。つまり、特に、走査ユニット1は、角度スケール2が走査ユニット1または受信巻線1.11によってほぼ全周にわたって走査可能であり、そうして角度依存信号が生成可能であるように構成されている。すなわち、角度スケール2のほぼ完全な分割構造は、相対的な角度位置の情報を含む信号を得るために、走査ユニット1により走査される。 In the presented embodiment, the angle measuring device is configured by so-called all-around scanning. That is, in particular, the scanning unit 1 is configured such that the angle scale 2 can be scanned by the scanning unit 1 or the receiving winding 1.11 over almost the entire circumference, and thus an angle-dependent signal can be generated. .. That is, the nearly complete split structure of the angular scale 2 is scanned by the scanning unit 1 in order to obtain a signal containing information on the relative angular position.

このように生成された信号は、その後評価電子回路1.2に供給され、そこでさらに処理される。信号は、これが常に一定の信号振幅またはレベルを有するように、制御ユニットにおいて制御される。 The signal thus generated is then fed to the evaluation electronic circuit 1.2 where it is further processed. The signal is controlled in the control unit so that it always has a constant signal amplitude or level.

評価電子回路1.2では、角度スケール2の角度位置または位置値は、信号に基づいて決定される。また、角度スケール2の角度位置および回転速度は、さらなる電子処理のために後続の電子機器に転送される。
In the evaluation electronic circuit 1.2, the angular position or position value of the angle scale 2 is determined based on the signal. Also, the angular position and rotational speed of the angular scale 2 are transferred to subsequent electronic devices for further electronic processing.

Claims (15)

角度スケール(2)を走査するための角度測定装置用走査ユニット(1)であって、その結果、前記走査ユニット(1)と前記角度スケール(2)との間の相対的な角度位置を回転軸(A)の周りで規定することができ、前記走査ユニット(1)は、
− 第1の表面(1.41)を有する基板(1.4)と、
− 前記角度位置に依存する信号を生成するための、少なくとも1つの検出器(1.1)と、
− 複数の電子部品(1.21)を含む評価電子機器(1.2)とを含み、前記評価電子機器(1.2)の電子部品(1.21)は、注型コンパウンド(1.5)に囲まれており、前記走査ユニット(1)は、また、
− 前記評価電子機器(1.2)から後続の電子機器への接続を確立するための電気インターフェース(1.3)を含み、
前記少なくとも1つの検出器(1.1)と、前記電子部品(1.21)と、前記電気インターフェース(1.3)とは、前記基板(1.4)の前記第1の表面(1.41)上に配置されており、
前記電子部品(1.21)と前記電気インターフェース(1.3)とは、これらが前記少なくとも1つの検出器(1.1)よりも前記回転軸(A)からさらに離れて位置付けられているように配置されており、
前記注型コンパウンド(1.5)は、前記回転軸(A)に対して、前記基板(1.4)の前記第1の表面(1.41)に周回して配置されている、走査ユニット。
A scanning unit (1) for an angle measuring device for scanning an angle scale (2), and as a result, rotating a relative angular position between the scanning unit (1) and the angle scale (2). The scanning unit (1) can be defined around the axis (A).
− A substrate (1.4) having a first surface (1.41) and
-With at least one detector (1.1) for generating a signal that depends on the angular position.
-Including the evaluation electronic device (1.2) including a plurality of electronic components (1.21), the electronic component (1.21) of the evaluation electronic device (1.2) is a casting compound (1.5). ), The scanning unit (1) is also surrounded by.
-Includes an electrical interface (1.3) for establishing a connection from the evaluation electronics (1.2) to subsequent electronics.
The at least one detector (1.1), the electronic component (1.21), and the electrical interface (1.3) are the first surface (1.) of the substrate (1.4). 41) Located on the top
The electronic component (1.21) and the electrical interface (1.3) appear to be positioned further away from the axis of rotation (A) than the at least one detector (1.1). Is located in
The casting compound (1.5) is arranged around the rotation axis (A) on the first surface (1.41) of the substrate (1.4). ..
請求項1に記載の走査ユニット(1)において、
前記基板(1.4)が少なくとも0.5mmの厚さ(D)を有する、走査ユニット。
In the scanning unit (1) according to claim 1,
A scanning unit in which the substrate (1.4) has a thickness (D) of at least 0.5 mm.
請求項2に記載の走査ユニット(1)において、
前記基板(1.4)が金属層(1.44)を有し、前記金属層(1.44)が少なくとも0.5mmの厚さ(d)を有する、走査ユニット。
In the scanning unit (1) according to claim 2.
A scanning unit in which the substrate (1.4) has a metal layer (1.44) and the metal layer (1.44) has a thickness (d) of at least 0.5 mm.
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の走査ユニット(1)において、
前記基板(1.4)が、前記第1の表面(1.41)に対向して配置されている第2の表面(1.42)を有し、前記第2の表面(1.42)には電子部品(1.21)が配置されていない、走査ユニット。
In the scanning unit (1) according to any one of claims 1 to 3.
The substrate (1.4) has a second surface (1.42) arranged to face the first surface (1.41), and the second surface (1.42). A scanning unit in which no electronic component (1.21) is arranged.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の走査ユニット(1)において、
前記検出器(1.1)が少なくとも1つの受信巻線(1.11)として構成されている、走査ユニット。
In the scanning unit (1) according to any one of claims 1 to 4.
A scanning unit in which the detector (1.1) is configured as at least one receiving winding (1.11).
請求項5に記載の走査ユニット(1)において、
前記走査ユニット(1)が、前記基板(1.4)の前記第1の表面(1.41)に配置されている少なくとも1つの励磁巻線(1.12)を有する、走査ユニット。
In the scanning unit (1) according to claim 5.
A scanning unit in which the scanning unit (1) has at least one exciting winding (1.12) located on the first surface (1.41) of the substrate (1.4).
請求項1乃至6のいずれか一項に記載の走査ユニット(1)において、
前記基板(1.4)が、シール要素(1.7)の半径方向外側に配置されている少なくとも1つの取付要素(1.43)を有する、走査ユニット。
In the scanning unit (1) according to any one of claims 1 to 6.
A scanning unit in which the substrate (1.4) has at least one mounting element (1.43) located radially outside the sealing element (1.7).
請求項1乃至7のいずれか一項に記載の走査ユニット(1)において、
前記基板(1.4)が、前記注型コンパウンド(1.5)の半径方向外側に延びる縁部領域を有する、走査ユニット。
In the scanning unit (1) according to any one of claims 1 to 7.
A scanning unit in which the substrate (1.4) has an edge region extending radially outward of the casting compound (1.5).
請求項8に記載の走査ユニット(1)において、
前記基板(1.4)が、前記縁部領域に配置されている少なくとも1つの取付要素(1.43)を有する、走査ユニット。
In the scanning unit (1) according to claim 8.
A scanning unit in which the substrate (1.4) has at least one mounting element (1.43) located in the edge region.
請求項1に記載の走査ユニット(1)と、角度スケール(2)とを備えた角度測定装置であって、前記角度スケール(2)は、前記走査ユニット(1)に対して相対的に回転軸(A)を中心として回転可能に配置されており、前記走査ユニット(1)と前記角度スケール(2)との間の相対的な角度位置が測定可能であり、前記走査ユニット(1)は、前記角度スケール(2)に対して相対的に軸方向にずれて配置されている、角度測定装置。 The angle measuring device including the scanning unit (1) and the angle scale (2) according to claim 1, wherein the angle scale (2) rotates relative to the scanning unit (1). It is rotatably arranged about the axis (A), and the relative angular position between the scanning unit (1) and the angle scale (2) can be measured, and the scanning unit (1) is , An angle measuring device arranged so as to be displaced in the axial direction relative to the angle scale (2). 請求項10に記載の角度測定装置において、
前記角度スケール(2)が前記注型コンパウンド(1.5)の半径方向内側に配置されている、角度測定装置。
In the angle measuring device according to claim 10,
An angle measuring device in which the angle scale (2) is arranged inside the casting compound (1.5) in the radial direction.
請求項10または11に記載の角度測定装置において、
前記角度測定装置が、誘導角度測定装置として構成されている、角度測定装置。
In the angle measuring device according to claim 10 or 11.
An angle measuring device in which the angle measuring device is configured as a guided angle measuring device.
請求項10乃至12のいずれか一項に記載の角度測定装置において、
前記角度スケール(2)が、一定の間隔で分割構造としての導電性面を有する、角度測定装置。
In the angle measuring device according to any one of claims 10 to 12,
An angle measuring device in which the angle scale (2) has a conductive surface as a divided structure at regular intervals.
請求項10乃至13のいずれか一項に記載の角度測定装置において、
前記角度スケール(2)が、導電性材料から形成されており、一定の間隔で分割構造としての凸凹を有する、角度測定装置。
In the angle measuring device according to any one of claims 10 to 13.
An angle measuring device in which the angle scale (2) is formed of a conductive material and has irregularities as a divided structure at regular intervals.
請求項10乃至14のいずれか一項に記載の角度測定装置において、
前記角度測定装置が、ベアリングなしで構成されている、角度測定装置。
In the angle measuring device according to any one of claims 10 to 14.
An angle measuring device in which the angle measuring device is configured without bearings.
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